DE69125583T2 - Process for manufacturing industrial fabrics - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schmelz- und Laminierungs- Bändern, bzw. zur Herstellung, zur Verschmelzung und Laminierung von Bändern.The invention relates to a method for producing melting and laminating tapes, or for producing, fusing and laminating tapes.
Es sind Endlosbänder für den Einsatz bei der Verschmelzung und der Laminierung bekannt, die ein Basisgewebe aufweist, auf das eine Beschichtung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) aufgebracht ist. Auch wenn das Basisgewebe normalerweise eine gewobene Form mit offenen Enden besitzt und die Enden nachfolgend miteinander verbunden werden, ist es bevorzugt, solche Gewebe in endloser Form zu weben, um hierdurch eine Nahtbildung zu vermeiden.Endless belts for use in fusion and lamination are known which comprise a base fabric to which a coating of polytetrafluoroethylene (PTFE) is applied. Although the base fabric normally has a woven form with open ends and the ends are subsequently joined together, it is preferred to weave such fabrics in an endless form in order to avoid seam formation.
Es gibt mehrere Patentschriften, in denen ein Industriegewebe bzw. Industrieerzeugnis offenbart ist, das eine Schicht aufweist, die Kügelchen bzw. Füllkörper enthält. In der Patentschrift FR-A-2 178 005 ist eine PTFE enthaltende Zusammensetzung offenbart, die mit Glaskügelchen gemischt ist, wodurch ein Gewebe bzw. Textilerzeugnis gebildet ist, das luftdicht und zur Verwendung in aufblasbaren Strukturen geeignet ist. Die FR-A-2 178 005 befaßt sich mit der Bereitstellung eines luftdichten Gewebes.There are several patents which disclose an industrial fabric or article having a layer containing beads. Patent FR-A-2 178 005 discloses a composition containing PTFE mixed with glass beads to form a fabric or article which is airtight and suitable for use in inflatable structures. FR-A-2 178 005 is concerned with providing an airtight fabric.
Die FR-A-2 400 658 bezieht sich auf eine flexible Basis, auf die ein Beschichtungsmaterial aufgebracht ist, das Silikate enthält, wobei die Silikate zur Verbesserung der Abriebfestigkeit hinzugefügt sind. Die Beschichtung ist mittels bekannter Verfahren aufgebracht.FR-A-2 400 658 relates to a flexible base onto which a coating material containing silicates is applied, the silicates being added to improve abrasion resistance. The coating is applied by known methods.
Die DE 26 Ol 569 B befaßt sich mit der Beschichtung eines Substrats, das mit einer fluorierten, organischen Polymerbeschichtung versehen ist, die frei ist von Schlammbrüchen oder Nadellöchem, wodurch ein noch abriebbeständigeres Material geschaffen ist.DE 26 Ol 569 B deals with the coating of a substrate provided with a fluorinated organic polymer coating that is free of mud fractures or pinholes, thereby creating an even more abrasion-resistant material.
In der EP 396 765 A ist ein rostfreies Gewebematerial aus Polyester offenbart, das eine Anzahl von auf ihm aufgebrachten Harzbeschichtungen aufweist, wobei anorganische freie Partikel zum Einfangen von durch das Harz wandernden Farbstoffen verwendet werden.EP 396 765 A discloses a rust-proof polyester fabric material having a number of resin coatings applied thereto, using inorganic free particles to capture dyes migrating through the resin.
Die JP 63 222 852 A bezieht sich auf ein beschichtetes Gewebe bzw. Material für die Verwendung als Dachbedeckungsmittel.JP 63 222 852 A relates to a coated fabric or material for use as a roof covering.
Die Glätte der Oberfläche ist ein wichtiger Aspekt bei dem Verschmelzen und Laminieren von Bändern, insbesondere in dem Fall von Bändern für den Einsatz im Zusammenhang mit feinen Materiallaminaten hoher Qualität, wobei unpassende Vorsprünge an der Oberfläche des Bands in dem darunterliegenden Gewebemuster zu einer nicht annehmbaren Markierung bzw. Prägung in dem Materiallaminat führen kann. Diese Probleme sind bei den vorstehend diskutierten Schriften zum Stand der Technik nicht berücksichtigt.Surface smoothness is an important consideration in the fusing and laminating of tapes, particularly in the case of tapes for use in fine, high quality material laminates, where inappropriate protrusions on the surface of the tape in the underlying fabric pattern can result in unacceptable marking or embossing in the material laminate. These problems are not addressed in the prior art documents discussed above.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Industriegewebes bzw. Industrieerzeugnisses, insbesondere eines schmelzenden oder laminierenden Bands bzw. Schmelz- oder Laminierungs-Bands, vorgeschlagen, das den Schritt der Bereitstellung eines gewobenen Basisgewebes, das einander gegenüberliegende Gewebeoberflächen und in diesen Oberflächen ausgebildete Ausnehmungen aufweist, die durch die und zwischen den an den Oberflächen vorhandenen Fäden des Gewebes gebildet sind, und den Schritt des Aufbringens von aufeinanderfolgenden Beschichtungsschichten aus einem synthetischen Beschichtungsmaterial aus Kunststoff auf dem Basisgewebe enthält, wobei diese Aufbringung der aufeinanderfolgenden Beschichtungsschichten den Schritt der Auffüllung der Ausnehmungen von mindestens einer der einander gegenüberliegenden Oberflächengewebe durch diese Aufbringung enthält, wobei der Schritt der Auffüllung unter Verwendung einer Leckbeschichtungstechnik bei mindestens einer der synthetischen Beschichtungsschichten aus Kunststoff, die Silikatkörper enthält, durchgeführt wird, woran sich eine weitere Beschichtung von mindestens einer der synthetischen Beschichtungsschichten aus Kunststoff unter Verwendung einer Tauchbeschichtungsmethode anschließt, wodurch ein beschichtetes Gewebe erzeugt wird, das im wesentlichen keine Wiedergabe des Oberflächenprofils des Basisgewebes an der Bandoberfläche besitzt, wobei der anfängliche Beschichtungsschritt zur Auffüllung der Ausnehmungen ein Leckbeschichtungsschritt ist.In accordance with the present invention, a method is proposed for manufacturing an industrial fabric or industrial product, in particular a melting or laminating tape or melting or laminating tape, which comprises the step of providing a woven base fabric having opposing fabric surfaces and recesses formed in these surfaces, which are formed by and between the threads of the fabric present on the surfaces, and the step of applying successive coating layers of a synthetic plastic coating material to the base fabric, said application of the successive coating layers comprising the step of filling the recesses of at least one of the opposing surface fabrics by said application, said filling step being carried out using a leak coating technique on at least one of the synthetic plastic coating layers containing silicate bodies, followed by a further coating of at least one of the synthetic plastic coating layers under using a dip coating technique, thereby producing a coated fabric having substantially no reproduction of the surface profile of the base fabric at the belt surface, wherein the initial coating step to fill the recesses is a leak coating step.
In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Merkmal wird eine Verbindungsbeschichtung auf dem Basisgewebe aufgebracht, bevor die Aufbringung der die Silikatkörper enthaltenden Beschichtungsschichten stattfindet.In accordance with a preferred feature, a tie coating is applied on the base fabric before the application of the coating layers containing the silicate bodies takes place.
Mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Schmelz- oder Laminierungsband vorgeschlagen, das ein endloses, gewobenes Basisgewebe enthält, wobei das Basisgewebe einander gegenüberliegende Gewebeoberflächen und Ausnehmungen in den Oberflächen aufweist, die durch und zwischen den an den Oberflächen vorhandenen Fäden des Gewebes gebildet sind, wobei aufeinanderfolgende Beschichtungsschichten aus synthetischem Material aus Kunststoff auf dem Gewebe durch Leckbeschichtung und durch mindestens einen nachfolgenden Tauchbeschichtungsschritt aufgebracht werden, und wobei die durch Leckbeschichtung aufgebrachte Schicht Silikatkörper enthält, derart, daß eine Wiedergabe des Oberflächenprofils des Basisgewebes an der Bandoberfläche im wesentlichen verhindert ist.The method according to the present invention proposes a fusion or lamination belt comprising an endless woven base fabric, the base fabric having opposing fabric surfaces and recesses in the surfaces formed by and between the threads of the fabric present on the surfaces, successive coating layers of synthetic plastic material being applied to the fabric by leak coating and by at least one subsequent dip coating step, and the layer applied by leak coating contains silicate bodies such that reproduction of the surface profile of the base fabric on the belt surface is substantially prevented.
Vorzugsweise weisen die Silikatkörper Glaskägelchen mit einem Durchmesser zwischen 20 und 250 µm auf.Preferably, the silicate bodies comprise glass beads with a diameter between 20 and 250 µm.
Die vorliegende Erfindung wird nun lediglich als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen noch näher beschrieben:The present invention will now be described in more detail, by way of example only, with reference to the accompanying schematic drawings:
Fig. 1 zeigt die Verfahrensschritte gemäß der Erfindung in Forrn einer beispielhaften Anwendung bei einem Ausführungsbeispiel der Erfmdung, undFig. 1 shows the method steps according to the invention in the form of an exemplary application in an embodiment of the invention, and
Fig. 2 zeigt einen Längsschmtt, der durch eine in Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß Fig. 1 ausgebildete Gewebebeschichtung geschnitten ist.Fig. 2 shows a longitudinal section cut through a fabric coating formed in accordance with the method of Fig. 1.
Es wird nun auf die Zeichnungen, und insbesondere auf Fig. 1, Bezug genommen. Bei der Beschichtung eines gewobenen Basisgewebes zur Bereitstellung eines laminierenden Bands bzw. Laminierungs-Bands wird ein endloses, gewobenes Gewebe 11 unter Spannung auf einer Mehrzahl von horizontalen Walzen 12, 13 und 14 gehalten, die in gegenseitig beabstandeter Anordnung oberhalb eines Vorrats von Beschichtungsmaterial angeordnet sind, das in einem Tank 15 enthalten ist, wobei das endlose, gewobene Gewebe 11 aufeinanderfolgend mit dem Beschichtungsmaterial 16, das in dem Tank 15 vorhanden ist, in Berührung gebracht und wieder aus diesem herausgezogen wird, um hierdurch Material aus dem Tank 15 aufzunehmen.Referring now to the drawings, and in particular to Fig. 1, in coating a woven base fabric to provide a laminating tape, an endless woven fabric 11 is laid under tension on a plurality of horizontal rollers 12, 13 and 14 arranged in spaced apart relationship above a supply of coating material contained in a tank 15, the endless woven fabric 11 being successively brought into contact with and withdrawn from the coating material 16 present in the tank 15 to thereby pick up material from the tank 15.
Zweckmäßigerweise wird der Tank 15 angehoben oder abgesenkt, um hierdurch das Beschichtungsmaterial 16 in Berührung mit dem Band 17 zu bringen, das gerade auf den Walzen 12, 13 und 14 vorhanden ist, wobei das Ausmaß der Bewegung derart festgelegt ist, daß der untere Teil 18 des Bands 17 zum Eintauchen in dem Beschichtungsmaterial 16 oder einfach zur Berührung von dessen Oberfläche 19, abhängig von der Art des erforderlichen Beschichtungsschritt, gebracht wird.Conveniently, the tank 15 is raised or lowered to thereby bring the coating material 16 into contact with the belt 17 which is present on the rollers 12, 13 and 14, the extent of movement being determined such that the lower part 18 of the belt 17 is brought into immersion in the coating material 16 or simply into contact with its surface 19, depending on the type of coating step required.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Walzen vorgesehen, wobei zwei dieser Walzen 12, 13 auf einem gemeinsamen Niveau angeordnet sind und zum Abstützen des Gewebes 11/des Bands 17 dienen, wahrend die dritte Walze 17 auf einem niedrigeren Niveau liegt und nach Art einer Führungswalze zur Positionierung des unteren Teils des Gewebes/Bands dient. Mindestens eine der oberen Walzen 12, 13 wird derart angetrieben, daß das Gewebe/Band um die Walzenanordnung herum transportiert wird.In the embodiment shown, three rollers are provided, two of these rollers 12, 13 being arranged at a common level and serving to support the fabric 11/belt 17, while the third roller 17 is at a lower level and serves to position the lower part of the fabric/belt in the manner of a guide roller. At least one of the upper rollers 12, 13 is driven in such a way that the fabric/belt is transported around the roller arrangement.
Die Arbeitsschritte sind in Fig. 1 gezeigt und enthalten aufeinanderfolgend Tauchbeschichtungsschritte, Fig. 1b bis 1e, einen Leckbeschichtungsschritt, Fig. 1f und 1g, zwei Tauchbeschichtungsschritte, Fig. 1h bis 1k, und einen weiteren Leckbeschichtungsschritt, Fig. 11 und 1m, wobei jeder Schritt das Trocknen/Sintem der aufgebrachten Schicht enthält, Fig. 1c, 1e, 1g, 1i, 1k und 1m.The working steps are shown in Fig. 1 and include sequentially dip coating steps, Fig. 1b to 1e, a leak coating step, Fig. 1f and 1g, two dip coating steps, Fig. 1h to 1k, and a further leak coating step, Fig. 11 and 1m, each step including drying/sintering the applied layer, Fig. 1c, 1e, 1g, 1i, 1k and 1m.
Das Basisgewebe 21 besteht gemäß der Darstellung in Fig. 2 aus einem plan gewebten Aufbau und ist aus mehrfasrigen Garnen 22, 23 aus Kevlar oder Technora mit 1100 dtex gewebt, wobei die Kett- und Schußdichten in dem Webstuhl 11,22 bzw. 9,45 Fäden/cm betragen. Das Gewicht des Gewebes beträgt 225 g je m², und die Gewebedicke liegt bei 0,36 mm.The base fabric 21 consists of a flat woven structure as shown in Fig. 2 and is woven from multi-fiber yarns 22, 23 made of Kevlar or Technora with 1100 dtex, the warp and weft densities in the loom being 11.22 and 9.45 threads/cm respectively. The weight of the fabric is 225 g per m² and the fabric thickness is 0.36 mm.
Bei der Spannung des Basisgewebes vergrößert sich dessen Länge um ungefähr 1,9 %, wohingegen sich die Breite um ungefähr 4,4 % verringert und sich die Dicke des Gewebes auf 0,43 mm vergrößert.When the base fabric is tensioned, its length increases by approximately 1.9%, while the width decreases by approximately 4.4% and the thickness of the fabric increases to 0.43 mm.
Die anfänglichen Tauchbeschichtungsschritte dienen zur Aufbringung einer Bindeschicht 24 auf das Basisgewebe 21, wobei die Mischung einfach ein Bindematerial aus Polytetrafluorethylen ist. Bei dem anfänglichen Leckbeschichtungsschritt, durch den eine Beschichtungsschicht 25a an der Trägerseite des Basisgewebes gebildet wird, und bei den übrigen Tauchbeschichtungsschritten, bei denen Beschichtungsmaterial auf beide Seiten des Gewebes aufgebracht wird, das heißt, bei den Gewebefüllschritten, durch die die Beschichtungsschichten 25 und 26 auf den jeweiligen Seiten des Gewebes ausgebildet werden, enthält die Mischung ebenfalls Silikatkörper, typischerweise feste Glaskügelchen mit einem Durchmesser zwischen 53 und 105 µm, wobei die Glaskügelchen jedoch vorzugsweise eine gleiche Größe von ungefähr 90 µm aufweisen. Es wird tatsächlich davon ausgegangen, daß der Einsatz von Kügelchen mit gleicher Größe eine verbesserte Gewebefüllung bietet, verglichen mit der Verwendung von Kügelchen mit einer zufällig in einem Bereich von Durchmessern verteilten Größen. Üblicherweise sind die Silikatkörper in den relevanten Beschichtungsschichten in gleichen Gewichtsanteilen wie das getrocknete/gesinterte Beschichtungsmaterial aus Polytetrafluorethylen vorhanden. Durch die abschließende Beschichtungsschicht wird eine obere Beschichtung 27 aus Polytetrafluorethylen aufgebracht, die metallische Partikel/Schuppen enthält. Ein zusätzlicher, abschließender Gewebebeschichtungsschritt wird üblicherweise auch unabhängig davon eingesetzt werden, daß ein solcher zusätzlicher Schritt in Fig. 1 nicht gezeigt ist.The initial dip coating steps serve to apply a bonding layer 24 to the base fabric 21, the mixture being simply a bonding material of polytetrafluoroethylene. In the initial leak coating step, which forms a coating layer 25a on the carrier side of the base fabric, and in the remaining dip coating steps, which apply coating material to both sides of the fabric, that is, in the fabric filling steps, which form the coating layers 25 and 26 on the respective sides of the fabric, the mixture also contains silicate bodies, typically solid glass beads with a diameter between 53 and 105 µm, but preferably the glass beads are of a uniform size of about 90 µm. Indeed, it is believed that the use of uniformly sized beads provides improved fabric filling, compared to the use of beads of randomly distributed sizes in a range of diameters. Typically, the silicate bodies are present in the relevant coating layers in equal weight proportions to the dried/sintered polytetrafluoroethylene coating material. Through the final coating layer, a top coating 27 of polytetrafluoroethylene containing metallic particles/flakes is applied. An additional, final fabric coating step will also typically be employed, notwithstanding that such an additional step is not shown in Figure 1.
Somit besteht die Bindeschicht 24 aus zwei Lagen an jeder Seite des Bands, wodurch ein gesamtes Beschichtungsgewicht von 250 g je m² hervorgerufen wird, wohingegen die Gewebefüllschichten 25 und 26, die jeweils drei Beschichtungsschichten bzw. zwei Beschichtungsschichten aufweisen, ein gesamtes Gewicht von 400 g je m² besitzen. Die abschließenden oder oberseitigen Beschichtungen 27, die jeweils zwei Schichten enthalten, weisen ein Gesamtgewicht von 100 g je m² auf. Die endgultige Dicke des beschichteten Bands beträgt 0,69 mm.Thus, the binding layer 24 consists of two layers on each side of the tape, resulting in a total coating weight of 250 g per m², whereas the fabric filling layers 25 and 26, which each have three coating layers and two coating layers have a total weight of 400 g per m². The final or top coatings 27, each comprising two layers, have a total weight of 100 g per m². The final thickness of the coated tape is 0.69 mm.
Das Gewebe ist in Fig. 2 schematisch dargestellt, woraus ersichtlich ist, daß die Bindeschichten, die die Haftung der nachfolgenden Beschichtungsschichten an dem Basisgewebe verbessern, die Oberfläche der mehrfasrigen Garne durchdringen und die kleinen Zwischenräume in dem Gewebe überbrücken, und daß die Glaskügelchen zur Auffüllung der Ausnehmungen, die in den Bindeschichten vorhanden und durch diese definiert sind, dienen, um hierdurch dem Band insbesondere an dessen Trägerseite eine im wesentlichen flache, äußere Oberfläche zu verleihen, wobei die obere Beschichtung eine merklich konstante Dicke aufweist und somit eine Oberflächenform besitzt, die von gleichartiger Eigenschaft wie die durch die Gewebefüllschicht gebildete Oberfläche ist. Es versteht sich natürlich, daß das Band nach der Beschichtung kalandriert wird.The fabric is shown schematically in Fig. 2, from which it can be seen that the bonding layers, which improve the adhesion of the subsequent coating layers to the base fabric, penetrate the surface of the multi-fiber yarns and bridge the small gaps in the fabric, and that the glass beads serve to fill the recesses present in and defined by the bonding layers, thereby giving the tape, particularly on its carrier side, a substantially flat outer surface, the upper coating having a noticeably constant thickness and thus having a surface shape which is of similar properties to the surface formed by the fabric filler layer. It is of course understood that the tape is calendered after coating.
Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels beschränkt, da für den Fachmann Alternativen leicht ersichtlich sind. Somit können zum Beispiel die Bindeschichten in manchen Fällen auch weggelassen werden, auch wenn sie zur Verbesserung der Haftung zwischen den Gewebefüllschichten und dem Basisgewebe beitragen.The invention is not limited to the details of the above-described embodiment, since alternatives are readily apparent to those skilled in the art. Thus, for example, the binding layers can be omitted in some cases, even if they contribute to improving the adhesion between the fabric filling layers and the base fabric.
Die Anzahl von Gewebefüllschichten kann in Abhängigkeit von speziellen Anforderungen variiert werden, und es kann mehr als eine solche Schicht durch Leckbeschichtung (lick coating) aufgebracht werden. Der Gehalt an Feststoffen in der Dispersion aus Polytetrafluorethylen kann einen anderen Wert als 50 % aufweisen. Tatsächlich ist sogar em erhöhter Gehalt an Feststoffen, zum Beispiel 70 % wünschenswert, da hierdurch die Tendenz der Beschichtung zur Konturierung der Struktur des Gewebes verringert wird. Der erhöhte Gehalt an Feststoffen erleichtert auch das Füllen des Gewebes und das Trocknen/Sintern des PTFE, und ergibt vorteilhafte Wirkungen hinsichtlich der thermischen Eigenschaften des Bands bei dessen Einsatz.The number of fabric filling layers can be varied depending on specific requirements and more than one such layer can be applied by lick coating. The solids content in the polytetrafluoroethylene dispersion can be other than 50%. In fact, even an increased solids content, for example 70%, is desirable as this reduces the tendency of the coating to contour the structure of the fabric. The increased solids content also facilitates filling of the fabric and drying/sintering of the PTFE, and gives beneficial effects in terms of thermal Properties of the tape when in use.
Andere Gewebestrukturen und andere Garne, zum Beispiel Glasgarne können selbstverständlich verwendet werden, und es kann das Beschichtungsmaterial aus PTFE auch Zusätze enthalten, die zum Erzielen der geforderten Eigenschaften des Bands in Abhängigkeit von dessen beabsichtigtem, endgültigem Einsatz geeignet sind. Zum Beispiel kann es sich als zweckmäßig erweisen, metallisierte Kugeln, sei es in den Gewebefüllschichten und/oder in der oberseitigen Beschichtung, zu verwenden und somit die Notwendigkeit zu beseitigen, metallische Partikel/Schuppen in der oberseitigen Beschichtung vorzusehen.Other fabric structures and other yarns, for example glass yarns, can of course be used and the PTFE coating material can also contain additives suitable for achieving the required properties of the belt depending on its intended final use. For example, it may prove appropriate to use metallized beads either in the fabric fill layers and/or in the top coating, thus eliminating the need to provide metallic particles/flakes in the top coating.
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